AEDES Software PCM E ACM: nuove versioni 2023

La versione 2023 dei software Aedes PCM e ACM, per il progetto globale degli edifici esistenti e gli interventi locali sulle pareti in muratura, introduce la nuova Analisi Parametrica per la gestione delle incertezze riguardanti le caratteristiche meccaniche dei materiali e la modellazione strutturale.
La gestione delle incertezze è correlata ai processi di ottimizzazione: allo Stato Attuale permette la valutazione della vulnerabilità statica e sismica sotto valori variabili assunti dai parametri incerti; allo Stato di Progetto consente lo studio degli effetti di diverse tipologie di intervento fra loro complementari o alternativi.

Aedes.PCM 2023 propone inoltre funzionalità integrate riguardanti gli Spettri di piano applicabili ad analisi sismiche lineari e la Classificazione sismica con grafici e report. La nuova organizzazione degli Esempi Applicativi consente tempi di apprendimento ottimali attraverso procedure passo-passo su vari casi studio

Aedes.ACM 2023 estende le verifiche di sicurezza per gli interventi locali con il controllo di fragilizzazione dei maschi murari per effetto di telai adiacenti rigidi. Nuove procedure di validazione confermano la validità dell’approccio di calcolo, confrontando il modello a telaio equivalente con risultati di test teorici e sperimentali.

L'Analisi Parametrica

Nel presente documento vengono illustrate le nuove funzionalità della versione 2023 dei software Aedes PCM e ACM. La più importante novità riguarda l'Analisi Parametrica: essa consiste nello studio della variazione dei risultati in funzione di parametri variabili.

I software di analisi strutturale vengono normalmente utilizzati scegliendo i dati in input ritenuti rappresentativi del comportamento strutturale, ottenendo i corrispondenti risultati, ad esempio in termini di indicatore di rischio sismico. Tuttavia, l’analisi degli edifici esistenti è caratterizzata da varie incertezze sui valori in input.

Il Progettista può decidere di eseguire in sequenza più analisi, variando alcuni parametri affetti da incertezze: così facendo, l’onere gestionale dei diversi modelli può però essere elevato. Ogni volta si deve creare una copia del modello e mettere a punto la configurazione strutturale da sottoporre all’analisi.

Risulta dunque conveniente una metodologia che permetta al Progettista la specifica in input di un campo di variabilità per i parametri affetti da incertezze, con la gestione automatica delle combinazioni che si generano, ognuna corrispondente ad una variante del modello strutturale.
Al termine di questa analisi, definita Analisi Parametrica, è possibile individuare le combinazioni di maggior interesse, ad esempio nei confronti del minimo indicatore di rischio sismico.



L’Analisi Parametrica formulata nel software Aedes si basa su algoritmi originali messi a punto dal settore Ricerca e Sviluppo, e include come sottoinsieme l'Analisi di Sensitività, rispetto alla quale costituisce uno strumento molto più versatile e completo.

Le tecniche di definizione dei parametri variabili includono due funzionalità fondamentali:

• appartenenza a gruppi, con collegamento fra dati che variano contemporaneamente;
• esclusione reciproca tra parametri variabili, in modo da evitare configurazioni non significative (ad esempio, due tipi di intervento che fra loro sono da escludere a priori).

I principali risultati monitorati in dipendenza dai parametri variabili sono:

• in PCM: i parametri modali e gli indicatori di rischio sismico ζ_E calcolati con analisi pushover
• in ACM: le variazioni di rigidezza, resistenza e capacità di spostamento.

In sintesi, l'Analisi Parametrica si rivela dunque molto importante per l'analisi degli edifici esistenti per due motivi fondamentali:

• nell’àmbito delle valutazioni di vulnerabilità statica e sismica, consente lo studio del comportamento strutturale determinato da parametri incerti (riguardanti: caratteristiche meccaniche dei materiali, geometria, criteri di modellazione: schemi strutturali, vincolamenti interni ed esterni, carichi, ...);
• permette di confrontare più tipi di intervento per il progetto di consolidamento (ottimizzazione strutturale).

Per la descrizione completa dell’Analisi Parametrica, con tutti i dettagli e gli approfondimenti, e con gli esempi applicativi, si rimanda ai Manuali di Aggiornamento 2023 di PCM e di ACM, entrambi in download dal menu SUPPORTO > MANUALI del sito di AEDES.

Gli Spettri di Piano

Le NTC 2018 distinguono gli elementi costruttivi non strutturali in due gruppi:

1. elementi con rigidezza, resistenza e massa tali da influenzare in maniera significativa la risposta strutturale;
2. elementi che influenzano la risposta strutturale solo attraverso la loro massa.

Nel primo caso, l’analisi sismica può essere condotta inglobando gli elementi non strutturali nel modello della struttura principale (Combined Prime-Secondary System Approach).

Per gli elementi del secondo gruppo, invece, l’analisi può essere disaccoppiata da quella della struttura principale. In questo caso l’input sismico può essere valutato per mezzo degli spettri di piano (Floor Response Spectrum Approach).

Gli spettri di piano rappresentano un modello per la valutazione dell’azione sismica in un predeterminato punto della struttura principale.

Aedes.PCM 2023 consente di elaborare gli spettri di piano secondo le tre formulazioni fornite dalla Circolare applicativa delle NTC 2018 (§C7.2.3).

Una volta eseguita l’analisi modale della struttura principale, una finestra dedicata permette di elaborare svariati spettri di piano in funzione di posizione, formulazione e contributo modale.

Un grafico permette di confrontare gli spettri al suolo con i vari spettri di piano elaborati, per ogni stato limite e per le direzioni sismiche X’ e Y’.

Inoltre, un apposito comando permette di esportare tutti gli spettri elaborati in formato tabulare su file XLS.
Si consideri ad esempio una piccola struttura, come una pergola, un gazebo o una tettoia in legno o in acciaio, realizzata sulla copertura di un edificio.

Aedes.PCM 2023 consente di modellare questa struttura secondaria su un file separato e di condurre analisi sismiche lineari adottando come input sismico opportuni spettri di piano.

In questo caso, gli spettri di piano devono essere definiti direttamente nel file della struttura secondaria accedendo alla finestra “Azione sismica”. Nella caratterizzazione degli spettri è possibile ricondursi all’analisi modale svolta sulla struttura principale specificando in input il file corrispondente.
In alternativa è comunque possibile definire gli spettri di piano sulla base di una stima dei modi di vibrare fondamentali.

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